Prečítajte si o výskume Ivany Nemčovičovej
Výskum Slovenky si všimol magazín Nature
Ako ste sa dostali k výskumu vírusov?
K štúdiu vírusových imunitných modulátorov som sa dostala len pred par rokmi, keď som ako začínajúci postdoc v roku 2009 prijala pozíciu na Ústave alergológie a imunológie v La Jolla (LIAI).
To vás na toto prestížne pracovisko prijali iba tak?
Zobrali ma tu na základe dobrých referencií z Princetonskej univerzity a referencií z doktorandského štúdia z Juhočeskej univerzity. Naše oddelenie bunkovej biológie a imunitnej regulácie na LIAI (laboratórium prof. Zajonca) sa zaoberá predovšetkým štruktúrnymi a biochemickými vlastnosťami proteínov imunitného systému, kde ja osobne sa špecializujem na štúdium vírusových imunitných modulátorov.
A čo robíte?
V spolupráci s prof. Benedictom (tiež z LIAI) skúmame štruktúrne základy procesov, ktorými imunitne modulátory kódované ľudským cytomegalovírusom (HCMV) ovplyvňujú signálne dráhy ľudských receptorov.
To znamená čo?
Už od začiatku bola pre mňa výzva začať študovať vírusy, teda konkrétne proteíny, ktoré vírusy produkujú, aby oklamali náš imunitný systém. To znie samo o sebe veľmi lákavo :-) A keďže herpesvírusové modulátory sú zaujímavé aj pre ich jedinečnosť, rozhodla som sa venovať práve im.
Ako?
Celé moje štúdium je spojením dvoch rozdielnych vedeckých prístupov, na jednej strane je to štúdium imunitnej odozvy na úrovni bunky a na strane druhej aplikujeme 3D štruktúrnu analýzu na atómovej úrovni. Práve skĺbenie oboch prístupov pri štúdiu HCMV robí moju prácu ešte zaujímavejšiou a užitočnejšou.
Obrana pred telom
Bolo ťažké nájsť a popísať ten proteín UL141?
Poznatky, ku ktorým sa my vedci napokon dobádame, sa nezdajú také ťažko zvládnuteľné, ak sa na nich pozeráme takto spätne. Ak ale zrátame, koľko úsilia a experimentov sme do toho vložili, vyjde nám, že to bolo vyslovene náročné poskladať cele to 'logické puzzle'.
Prečo?
Len nedávno bolo objavené, že genomická oblasť ľudského cytomegalovírusu, nazvaná UL/b’ lokus kóduje len 19 génov, z ktorých všetky môžu negatívne ovplyvňovať imunitné odozvy u hostiteľa. Čo je dôležité, tento lokus HCMV genómu celkom vymizol v bežné používaných laboratórnych kmeňoch a je prítomný iba v klinických vzorkách tohto vírusu – teda priamo od pacientov.
Zistilo sa tiež, že jeho prítomnosť koreluje s nežiaducimi účinkami u očkovaných osôb, čo naznačuje, že vírusové gény v tomto regióne do značnej miery kontrolujú pravé virulenciu.
A toto zistenie vám pomohlo?
Práve o tento poznatok sme sa opreli v našom laboratóriu a skúmali sme, ktorý gén z tohto významného lokusu je najviac zodpovedný za danú funkciu (ochraňovať vírus). Zistili sme, že UL141 hra dôležitú úlohu. Blokuje až dve významné imunitne odozvy organizmu vedúce k zničeniu HCMV infikovaných buniek a tým chráni hosťujúci vírus v ľudskom tele.
Čiže vírus sa naučil brániť?
Vyriešenie atómovej štruktúry tejto významnej molekuly spolu v komplexe s ľudským 'death receptorom' ukázalo, že tato interakcia je jedinečná a poukazuje na strategicky vývoj vírusu s cieľom 'oklamať' ľudský imunitný systém za každú cenu.
Ako?
Produkovaním molekúl (ako UL141), ktoré napodobňujú naraz až niekoľko telu vlastných molekúl. Teda s cieľom efektívne zmariť útok imunitného systému. Alebo, ako hovorí môj šéf - ako herpesvírus prekabátil imunitný systém.
Môže viesť tento poznatok k lepšej liečbe pacientov?
Je známe, že ľudský cytomegalovírus (HCMV, β-herpesvírus) je najväčším členom z rodiny herpesvírusov kódujúci viac ako 160 génov. Tento vírus je dôležitý oportunisticky patogén postihujúci jedincov, ktorých imunitne funkcie sú oslabené alebo nedostatočne vyvinuté. HCMV je žiaľbohu tiež príčinou vrodených postihnutí a mentálnej retardácie u novorodencov.
Tento vírus spôsobuje mierne alebo až subklinické ochorenia u jedincov s oslabenou imunitou, medzi ktorých patria aj pacienti po transplantácii. Čiže, pochopenie mechanizmu, ktorým je vírus schopný komunikovať a blokovať imunitný systém, je dôležité pri navrhovaní stratégií zameraných na odstránenie vírusu z ľudského tela.
Výsledkom je teda čo?
Odhalenie molekuly UL141, jej úlohy pri 'obrane vírusu' ako aj cely štruktúrny mechanizmus (ako UL141 blokuje imunitné odozvy naviazaním sa na rôzne ľudské receptory) usmerní ďalšie stratégie vývoja CMV vakcíny na efektívne odstránenie infikovaných buniek z tela. UL141 je dôležitý hráč a ako sme zistili, má jedinečnú 3D štruktúru ako aj vlastnosti, ktoré neboli doposiaľ popísané. Preto sme, ako sa hovorí, na dobrej ceste k CMV vakcíne - dosiaľ žiadna neexistuje.
Teda ste na ceste k budúcej liečbe?
Jednoducho povedané, objavili sme nový trik, akým sa tento vírus skrýva v ľudskom tele pred imunitným systémom. A to je 1:0 pre nás (smiech).
Slovenská a americká veda
Aký je rozdiel medzi prácou vedca na Slovensku a v Kalifornii?
Treba zdôrazniť, že Ústav alergológie a imunológie v La Jolla (LIAI), kde momentálne pracujem, je jedným z piatich najväčších a najvýznamnejších výskumných inštitúcii svojho druhu vo svete.
Vedci tu v LIAI sa intenzívne zameriavajú na pochopenie imunitnej odozvy, ktorá je rozhodujúca pre predchádzanie, liečenie a aj vyliečenie širokej škály chorôb. Takýto druh pracoviska by sme na Slovensku asi nenašli a keďže osobne som sa na Slovensku veľmi neohriala, ťažko sa mi posudzujú tieto rozdiely.
Ale asi má vedec v Spojených štátoch iné spoločenské postavenie.
S určitosťou môžem povedať iba to, že celková životná úroveň 'vedca v Kalifornii' je ďaleko vyššia ako životná úroveň 'vedca na Slovensku'.
V čom?
Je v tom zahrnutá úroveň pracoviska, financovanie vedeckých projektov, celkový workflow a v neposlednom rade aj finančné ohodnotenie vedca. Osobne si myslím, že na Slovensku chyba hlavne mladý potenciál, a tak trochu aj primerané financovanie vedeckých projektov.
Je ale potom logické, že mladí odchádzajú preč.
Čo sa týka odlivu mladého potenciálu, to je samozrejme v dôsledku neprimeraného až podhodnoteného platového zázemia na vedeckej či akademickej pôde, čo je veľmi smutné. Predtým, ako som prišla do USA, zúčastnila som sa na vedeckých stážach skoro po celej Európe a musím povedať, že všade sa dá slušne pracovať - myslím tým v slušných podmienkach za slušné peniaze.
Ale zo Slovenska mám dojem, že vedci a akademici sú takmer na okraji spoločnosti, nezarobia si skoro nič a pracujú v skromných podmienkach.
A to sa nelepší?
Musím vyzdvihnúť, že v posledných rokoch sa aspoň financovanie prístrojovej infraštruktúry dostalo na správne miesta a niektoré pracoviska SAV sa naozaj majú čím pochváliť.
Čo znamená pre vedca, keď dostane svoju štúdiu do významného magazínu a napíše o ňom Nature Reviews?
Tak tento pocit zažívam prvýkrát, keďže až naša 'UL141 story' prerazila až do Nature Reviews. Aj ostatne moje vedecké články ma vždy potešili, ale tieto sa zdá 'potešia aj iných' - a o to je to cennejšie.
Prečo?
Tieto Research Highlights majú obrovsky potenciál vo vedeckej komunite a pre vedca to znamená, že o jeho poznatkoch sa dozvie oveľa viac ľudí, a s tým je spojená aj citovanosť a široké využitie. Vedecké štúdie zvyčajné končia vo vysokošpecializovaných žurnáloch a častokrát sú nedocenene - nemajú za sebou ten správny propagačný marketing.
Zatiaľ čo ten istý článok, ak zaujme, môže byt 'vysvietený' napríklad v Nature Reviews ako 'Research Highlight' a zrazu je čítaný omnoho-onmoho širšou vedeckou komunitou. A už len vidíte, ako vám narastá počet čítaní, počet stiahnutí. To je ako získať milión lajkov na Facebooku (smiech).
